在社会场景中深入了解Modbus TCP协议及其应用于现场总线的几种类型
我将深入探讨Modbus TCP协议及其在现场总线中的几种类型应用。首先，需要认识到Modbus总线在工业通信领域的活跃状态，以及它的三大协议：Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP。这些协议各自擅长不同的通信方式，例如RTU和ASCII适用于串行通信，如RS485或RS232，而TCP则优化了基于以太网的通信。
为了理解这些差异，我们必须了解应用数据单元（Application Data Unit, ADU），它是由结构不同底层网络产生的。在进行通信之前，Modbus规定了一种称为“协议数据单元”（Protocol Data Unit, PDU）的简单数据结构，这个PDU由一个字节长度的功能码以及0-252字节长度的数据构成。功能码表示要执行的操作，而数据部分包含地址或者要写入的值，其长度取决于特定的功能码。
PDU有三种类型：请求型PDU、应答型PDU和异常应答型PDU。关于如何解读更多关于这个主题，可以通过访问官方网站下载相关规范文档。
尽管物理网络层次对所有三个标准都不可或缺，但它们使用相同的一般性质上的PDU。这意味着ADU是根据物理网络而形成，并且由于底层网络不同，TCP与RTU/ASCII所使用ADUs也存在差异。
对于TCP来说，它添加了一个名为MBAP头（MBAP Header）的结构到原来的PDU中，使得ADUs更具独特性。而MBAP头由7个字节组成，其中包括传输标识符、协议标识符、长度及单元标识符等内容。这种客户端/服务器模式下的通信采用了被广泛采用的方法，在许多其他如西门子S7系列PLC等设备中也有类似的实现。
最后，我想提醒大家注意的是，即使在使用TCP/IP时，也仍然需要指定IP地址和端口号。但这并非直接出现在TCP中的，而是在逻辑上位于更低级别的一个封装过程中，与我们通常所说的IP地址和端口号有关联但不是直接一致。在实际编程时，你可能会用到的SOCKET技术或者PLC厂家提供的一些库指令来处理这一点。此外，确保正确配置你的端口号，比如通常情况下是502，以免与其他服务发生冲突。